İlker Teke
AAT Otomasyon Yazılım Geliştirme Eğitim Servis Hizm. Ltd. Şti.
Ekim 2009, İstanbul

"Retrofit" kelimesinin anlamı "modernizasyon" olarak açıklanmakla beraber, değişik uygulama alanları ve yapılış şekli ile farklılıklar göstermektedir. Bir sistemin kabiliyetinin arttırılması; mekanik, donanım veya yazılım olarak yenilenmesi anlamlarına gelmektedir. Revizyondan farklı olarak, mevcut sistem üzerinde sisteme yeni adaptasyonlar yapılmaktadır. Bir konvansiyonel torna ve freze tezgahının CNC kontrollü hale getirilmesi, bir fabrikadaki mevcut otomasyon sistemine yeni eklentilerin yapılması, bir savaş uçağının veya tankın yenilenmesi, yeteneklerinin artırılması verilecek örnekler arasındadır. Bu yazıda herhangi bir Koordinat Ölçüm Cihazı üzerinde (CMM) yapılan retrofit (modernizasyon) uygulamaları açıklanmaya çalışılmıştır.

Koordinat ölçme cihazını ele aldığımızda, konstrüksiyon yapısı, kontrol ünitesi, servo motorlar, cetveller, prob sistemi, ve CMM yazılımı, bilgisayar donanımı ana bileşen olarak karşımıza çıkmaktadır. Köprülü tipteki bir ölçme cihazını düşünülürse,  parçayı konumlandırmak için tabla, hava yastıkları, okuyucu cetveller, rulmanlar, bağlantı kabloları içermektedir. Kontrol sistemi ise, yazılımdan gelen komutların servo motorları tetikleyerek parça üzerinde prob sistemi ile gerekli bilgilerin alınması sağlamaktadır. Prob sistemi ise değişik özeliklere sahip olmakla birlikte, dokunarak parça üzeriden pozisyonları almaktadır.

Yazılım, parça üzerinde alınan verileri matematik model çerçevesinde analiz edip kalite kontrolünü yaparak, grafik ve yazılı olarak raporlama yapmaktadır..

Neden retrofit?

Her hangi bir koordinat ölçme tezgahının modernize edilme ihtiyacı, genellikle yazılımın yetersiz olmasından kaynaklanması ile birlikte, kontrol sisteminin eski olmasından dolayı istemsiz hareketlere sebebiyet vermesi, tezgahın istenilen verimde çalışmaması, prob sisteminin yetersiz olması, bilgisayar donanımının yetersiz olması gibi durumlar olarak nitelendirilebilir. Bunların dışında, koordinat ölçme cihazı için yurt dışından servis alamayan kullanıcılar, aynı şekilde tezgahın kendi firmasından başka diğer firmalardan kalibrasyon hizmeti alamaması, kalibrasyon hizmetinin yüksek ücretler karşılığında yapılması, kullanıcıları tezgahlarını revizyon (retrofit) yapmalarına sebebiyet vermektedir.

Birçok CMM yazılımının yetersiz olması, hızlı ve esnek programlamaya müsaade etmemesi ve özellikle CAD MODEL ile çalışma imkanı vermemesi de modernize edilme ihtiyacını doğurmaktadır. Koordinat ölçme tezgahının konstrüksiyon yapısı eskimemekle birlikte, zamanla yazılımların günümüz ihtiyaçlarına cevap verememesi, geometrik toleranslandırmalarda zamanla eklentilerin olması, grafiksel raporlamaların sürekli değişiklik göstermesi, farklı firmaların rapor formatlarını istekleri doğrultusunda talep etmeleri, birçok koordinat ölçme cihazının CAD model ile çalışma imkanı sağlamaması, modernizasyon işleminin yapılması kaçınılmaz hale getirmektedir.

Modernizasyon çeşitleri birçok değişik şekilde yapılmakla beraber, genellikle yazılımın yetersizliği durumunda sadece kontrol sisteminin değiştirilmesi ile bu sorun aşılmakta, mekanik ve yazılım üzerinden kalibrasyon yapılarak yeni bir koordinat ölçme cihazı gibi kullanıma hazır hale getirilmesi mümkündür. Fakat asıl sorun, retrofit işleminin yüksek maliyetler içermesidir. Üstelik sisteme gelişmiş bir prob sistemi ilave edilmesi durumunda, bu işlem yeni bir koordinat ölçme tezgahı maliyetine yaklaşmaktadır. Çıkan maliyetler göz önüne alındığında modernizasyon pek tercih edilmeyen bir iş haline gelmektedir.

Maliyetleri düşürmek için makinenin eski servo sistemlerini kullanarak makineye bağlanan kontrol kartı ile bu sistem çok daha ekonomik hale gelmekte ve firmalar tarafından özellikle tercih edilmektedir. Hareket kontrolü için komutlar kontrol kartından verilerek eski servo sistemler yardımıyla bu istenilen verim elde edilmekte ve yeni yazılımla birlikte sistem yenilenmiş olmaktadır.

Upgrade Nedir?

Sözlük anlamı "yükseltme" olup, herhangi bir elektronik veya mekanik uygulama gerektirmeyen sistemler için yapılmaktadır. CMM yazılımı geliştiren firmanın kontrol sistemleri için arayüz dosyaları geliştirerek, bazı markalardaki CMM cihazlarına direkt olarak bağlanılabilmekte ve maliyetler gittikçe daha da düşük hale gelmektedir. Böylece sadece yazılım yükleyerek ve kalibrasyon yapılarak modernizasyon işlemi gerçekleştirilmiş olur. Başka bir modernizasyon (retrofit) türü ise koordinat ölçme cihazına seri bağlanmaktır. Bu sistemde ise sistem mevcut bilgisayarı ve mevcut eski yazılımını koruyarak, ikinci bir bilgisayar ve bağlantı kabloları ile sistemle uyumlu hale getirilmektedir. Hiçbir elektronik revizyon yapılmadan, sistem direkt çalıştırılmaktadır.

Bunlara ek olarak, portatif kollu ölçme kollarının yazılımlarının yetersiz olması durumunda da herhangi bir elektronik revizyon gerektirmeden, direkt olarak yeni bir yazılımla uyumlu hale gelmektedir. Yapılan bu işlemle cihazın kabiliyetini artırmakta olup, "upgrade" grubuna girmektedir.  Böylece hiçbir elektronik revizyon olmadan bu sistemler güncel hale gelmekte ve yazılıma yeni modüller eklenerek birçok amaç için kullanılması mümkün olmaktadır. Eğer donanımla uyumlu LASER kafa adaptasyonu temin edilmesi durumda tersine mühendislik amacıyla kullanılması mümkündür.

Update nedir?

Update ise, koordinat  ölçme cihazının mevcut üzerindeki yazılımının versiyonun yükseltilmesi işlemidir. Fakat çok eski versiyonlar, donanımı yeterli olmayan bilgisayar özellikleri ve bağlantı kablolarının uyumsuzluğu nedeniyle sistemlerin modernize edilmesi (retrofit)  gerekmektedir. Kontrol kartının sisteme uyumlu hale getirilmesiyle yazılım güncellenmesi mümkün olmaktadır.

En geniş kapsamlı modernizasyon işlemini ele alırsak, koordinat ölçme cihazının cetvelleri, okuyucu kafaları, prob sistemi, kontrol sistemi, bilgisayarı ve yazılımı komple değiştirilmekte ve tezgahın kalibrasyonu yapıldıktan sonra yeni bir koordinat ölçme cihazı gibi kullanıma hazır hale gelmektedir

Retrofit sadece sorun yaşandığında mı yapılır?

Modernizasyon (retofit) sadece yazılımın yetersiz kaldığı veya kontrol sistemi ile ilgili bir sorun olduğunda değil, mevcut donanımın veya cihazın kabiliyetinin arttırılması durumlarında da yapılabilir.

Örneğin, bir firmada imal edilen parçaların Koordinat Ölçme Cihazı ile sadece kalite kontrolü ve raporlanması yapılmakta, tarama özelliği ile kısmen tersine mühendislik çalışmaları yapılmaktadır. Tam anlamıyla tersine mühendislik çalışmaları için LASER kafa adaptasyonu ve bununla birlikte yazılıma LASER modülü eklenmesiyle, yüksek maliyetli yeni bir cihazın yatırımının önüne geçilmiş olunur. Böylelikle koordinat ölçme cihazı hem kalite kontrol, hem de tersine mühendislik için kullanılır hale gelmiş olacaktır.

Aynı şekilde, plastik parça veya çok küçük parça üreten kalıpçıların tercih ettiği kamera ile ölçme, kalite-kontrolde öncelikli ihtiyaçlar arasındadır. Yeni bir kameralı ölçme sistemi yatırımı yerine, bağlantısı ve adaptasyonu pratik olan kamera ile cihazınızı hem prob, hem de kamera ile ölçer duruma getirebilirsiniz. Bu sistem için gereken kamera ve ölçme yazılımıdır. Ölçüldüğünde deformasyona uğrayan, esneyen plastik parçalar veya çok küçük kalıplar parçaları ölçmek için kamera ile ölçme, firmalar tarafından tercih edilmektedir.

Diğer bir örnek ise, özelikle savunma ve havacılık firmaları, bunun yanında medikal parça üreten firmalar ve otomotiv sanayisi için motor bloğu üreten firmaların tercih edebileceği 5 eksenli probu adaptasyonu için modernizasyon gerekmektedir. Değişik yüzey formuna sahip parçaların daha hızlı ve hassas ölçülmesi, diğer lazer ve prob sistemlerinin yeterli olmadığı durumlarda 5 eksenli prob sistemi büyük avantaj sağlamaktadır. Özellikle değişken yüzey formuna sahip parçaların ölçümünde büyük avantajlar sağlanmaktadır.

Retrofit konusunda maliyetlerin yüksek olması, birçok firma modernizasyon işlemine pek sıcak bakmamaktadır. Fakat gelişen teknoloji özellikle koordinat ölçme cihazlarının modernizasyon maliyetleri azalmış ve bu konuda gerekli hizmeti verebilecek altyapı oluşmuştur. Gerek elektronik kontrol sistemlerinin maliyetinin düşmesi, gerek yazılımın sürekli geliştirilmesi, "kamera ve lazer kafa" gibi donanımların maliyetinin düşmesi, modernizasyon yapılmasını kolaylaştırmaktadır.